JPS6073140A - 改良円板ブレ−キ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は改良円板ブレーキ、特にハウジングの内部から
潤滑油の損失を防止するようにブレーキハウジングと軸
方向に可動なグレーキビストンとの間に設けられた密封
装置に関する。

口、従来の技術 自動車の分野において良く知られている円板ブレーキの
１型式は車輪と共に回転のために取付けられた回転円板
またはロータを利用することである。ブレーキは円板の
外側面に横たわる延びた外側部分を有する車軸に取付け
られたカリバー組立品と円板の内側面に整合されたピス
トンとを有する。ピストンの軸方向運動は円板と車輪と
の回転を防止しようとする摩擦力を生じるように円板を
その間におとしいれるようにする。

このような２つの円板ブレーキはドナルドジエー、クビ
ットンンの昭和５７年４月１１日付出願、発明の名称「
円板ブレーキ用緩やかな調整器」米国出願番号第４８４
，０２５号およびデビットデー、シールの昭和５７年４
月１１日付出願、発明の名称［円板ブレーキ用緩やかな
調整器」米国出願番号第４８４．０２６号に開示されて
いる。これらのブレーキは円板の摩擦面の方へおよび摩
擦面から離れる軸方向運動のためブレーキのハウジング
内に取付けられた非回転ブレーキピストンを利用する。

ブレーキ作動装置はハウジングに取付けられる。ハウジ
ング内に取付けられた動力軸はピストンと同軸に整合さ
れ、ブレーキ作動装置九より選択的回転が可能である。

動力軸ナツトが回転を防止し、動力軸の選択的回転忙対
応して直接軸方向運動ができるハウジング内の動力軸ナ
ツトと係合するウオーム歯車歯を動力軸は有する。動力
軸ナツトは円板の摩擦面の方へおよび摩擦面から離れる
ピストンの軸方向運動を生じるようにピストンに作動可
能に連結される。

これら２つの先行技術のブレーキはハクソングの内部内
の緩やかな調整器を利用するのに、このような動力軸ナ
ツトの利用はブレーキの全長を増すことがわかる。従っ
て、ハウジングの外部の緩やかな調整器を利用する他の
類似のブレーキがあるとしても、ブレーキのハウジング
の全長を不必要に増すようにするできるだけ多ぐの要素
を取り除くので、最小の全長を有するこのようなブレー
キを有する必要が残る。それにもかかわらず、このよう
なブレーキを変更するどのような企画も、ハウジングの
内部内に望ましくない汚染の入るのを防止するための頼
みになる装置、潤滑油がハウジング内に適当に保持され
るのを保証する装置およびブレーキがその期待された寿
命を通して有効に作動できることを保証するいかなる他
の特徴も有すべきである。

ハ６発明が解決しようとする問題点 本発明の目的はブレーキハウジングの内部内に潤滑油が
有効に保持されるのを保証する装置を有する改良円板ブ
レーキを提供することである。

ニ６問題を解決するための手段 本発明のこれらおよび他の目的は車軸まわりの回転のた
めに取付けられた円板を有する型式の円板ブレーキを有
する本発明の好適な実施例を提供する。ブレーキハウジ
ングは円板の摩擦面と整合して車軸に取付けられる。軸
方向に可動なブレーキビストンは・・ウジング内に少な
くとも部分的に取付けられた内端部と円板の摩擦面に近
接するハウジングの外部の外端部とを有する。ブレーキ
ピストンはハウジングに対してブレーキピストンの回転
をｆｔ１ｌＪ限するようにハウ２ングの内面の対応する
スプラインと噛合うように内端部の外面のまわりに複数
判の軸方向に延びるスプラインを有する。

ブレーキ作動装置がハウジングに取付けられる。

動力軸はブレーキピストンと同軸に整合する・・ウジン
グ内に取付けられ、ブレーキ作動装置により選択的回転
す０Ｔ能にする。動力軸は動力軸の選択的回転に対応す
る直接円板の摩擦面の方へおよび摩擦面から離れるブレ
ーキピストンの軸方向運動を生じるようにブレーキピス
トンの内端部の噛合う歯と係合する動力軸のウオーム歯
車歯を有する。

ハウジングの内部に潤滑油を供給し、および定期的に再
供給する装置を有する。改良はハウジングの内部から潤
滑油の損失を防止するように・・ウジングとグレーキビ
ストンの内端部との間に密封装置な°有する。ハウジン
グは内部円筒形壁と半径方向に延びる環状面を有する基
部とを備えた四部を有する円板に近接するハウジングの
端部の円筒形凹部を有する。密封装置は弾力性圧縮自在
な材料から造られ、円筒形凹部内に配置される密封リン
グを有する。密封リングは円筒形凹部の円筒形壁と接触
する外周縁とブレーキピストンの内端部の外面のまわり
の複数の軸方向に延びるスプラインに受入れられるよう
に圧縮され、スプラインと密封接触する複数の歯を有す
る内部縁とを有する。

円筒形凹部内に密封リングを保持する装置を有する。

水　実施例及び作用 第１図より、好適なカリバー円板ブレーキ１０は車輪１
４等に堅固に取付けられた円板またはロータ１２を利用
する。車輪１４はトレーラ軸またはトラックあるいはト
ラクタ用駆動軸である車軸１６まわりの回転のために取
付けられる。カリバーブレーキ１０は延びた部分１８と
、外側摩擦面２２とそれぞれ整合する非回転軸方向可動
ブレーキピストン２０と、円板またはロータ１２の内側
摩擦面２４とを有する。延びた部分１８および可動ピス
トン２０の外端部２３０両方は円板１２０対向する側面
と摩擦接触を生じるようにシューおよび摩擦パッド２６
および２８をそれぞれ用いる。

ピストン２０のみがカリバーブレーキ１０のハウジング
３０内を動くように企てるけれども、ピストン２０の運
動を生じるように用いられ、車軸１６にブレーキ１０を
取付けるように用いられる方法はブレーキ力が円板１２
０対向する側面に加えられることを保証する。特に、ブ
レーキ１０のハウジング３０は車軸１６に堅固に取付げ
られたトルク板３２に取付けられる。トルク板３２は１
対（第１図のみ示す）のカリバー摺動ピン３４を支持し
各摺動ビンは摺動ビンから軸方向に延びるその対向端と
共に摺動ビンの中間部分で摺動自在に支持される。ハウ
ジング３０の各側面で、１対の軸方向に隔置された支持
部３６はカリバー摺動ビン３４の対向端を堅固に固定す
るために同軸に整合された穴を有する。従って、ブレー
キ１０の全ハウジング３０は車軸１６および円板１２に
対して軸方向に移動することができる。

ブレーキピストン２０の軸方向運動を生じるように、好
適なブレーキ作動装置は空気室から延びる作動ロッド４
０を有する空気室３８を有する。

空気室３８はハウジング３０と運動のために７１ウゾン
グ端閉鎖部４２に１体に形成されたブラケット４１によ
りハウジング３０に堅固に取付けられる。作動ロッド４
０は作動アーム４４に連結されるのでロッド４０の内部
および外部運動はアーム４４０回転運動を生じる。作動
アーム４４は緩やかに調整する機構を有する型式のもの
であり、昭和５１年４月１６日発行、発明の名称「カム
ブレーキ自動緩やかな調整機構」の米国特許第３，９４
９，８４０号で一般に開示される。しかしながら、類似
の緩やかな調整器を有するたくさんの作動アームは交互
に用い全ことができる。作動アーム４４は動力軸４６に
１定８、され、動力軸４６の回転はピストン２０の対応
する軸方向運動を生じることがわかる。

従って、ブレーキ１０が作動すると、作動ロッド４０は
摩擦パッド２８が円板１２の内側面２４と接触にもたら
されるまで、作動アーム４４０回転運動とピストン２０
の外側運動とを生じる。もしも延された部分１８の摩擦
パッド２２が円板１２の外側面２２と接触しないならば
、ピストン２０の連続する運動は両摩擦パッド２６およ
び２Ｂがその両側面で所望のブレーキ摩擦を生じるよう
に円板１２に圧縮力を加えるまでトルク板３２に対しカ
リバー摺動ビン上で軸方向に全ハウジング３０を移動す
るようにさせる。証明の目的のために誇張したけれども
、西宮所定の一般忙決められる隙間は全ブレーキ力が円
板１２に加えられることを保証するようにピストン２０
の最小軸方向運動のみが要求されるように保証すること
が望ましい。明らかに、摩擦パッド２６および２８の使
用できる材料はすり減り始めるまで、一般に決められる
隙間は迅速な信頼されるブレーキ作動を妨げる程度まで
拡大されることが関心事である。

従って、作動アーム４４内で協同される先行技術の緩や
かな調整装置はブレーキ１０の操作上の寿命の間動力軸
４４に対して゛アーム４４を再配置するように作動する
。

第２図より、動力軸４６はハウジング３０内で回転する
ために取付けられ、ピストン２０と同軸に整合される。

動力軸４６にス□プラインを設けられた作動アーム４４
については、ハウジング３０内で選択的に回転されるこ
とが可能である。１１に動力軸４６はブツシュ５０でハ
ウソング端閉鎖部４２内の穴４８内に取付けられる。ブ
ツシュ５０は油を含む粉末金属で造られた方がよく、穴
４８内に圧入される。作動中ハウジング３０の内部から
動力軸４６の引込みな防止するように、半径方向に延び
る肩部分５２が・・ウジング端閉鎖部４２により支持さ
れた推力ワッシャ５４に対してハウジング３０の内部内
におとし入れられる。好適な推力ワッシャ５４のいくつ
かの詳細が以下に論議される。その上、・・ウジング３
０の内部内の動力軸４６の望ましくない挿入を防止する
ように、ワッシャ要素５６が７・ウジング端閉鎖部４２
の外面に対して接触するために動力軸４６の外端部を囲
み、止め輪５８により適当な位置に保持される。

好適なブレーキ１０の適切な作動のために、円板１２の
方へおよび円板１２から離れる軸方向運動を許しながら
円板の重要な回転に対して保証する方法でノ・ウジフグ
３０内の軸方向運動のためにピストン２０を取付けるこ
とが望ましいことがわかる。特に、ピストン２０はその
外面６２のまわりに複数の軸方向に延びるスプライン６
４を有する内端部６０を有する。スプライン６４はピス
トン２００回転を制限するようにノ・ウジフグ３０内の
対応するスプライン６６と噛合うので、動力軸４６によ
り作用されたときピストンは軸方向運動のみ可能である
。ピストン２０にデレーヤカを加えることについて要求
されると、動力軸４６０回転運動を軸方向運動に変える
ように、動力軸４６のウオーム歯車歯６８がピストン２
０の内端部６０の噛合い内部歯７０と係合する。従って
、ピストン２０は動力軸４６の選択的回転に直接対応し
て軸方向に移動する。上記のように、好適なブレーキ１
０は円板１２に所望の摩擦力を生じるように適癌に作用
するけれども、ブレーキの適当な作動を保証するように
追加の考察を必要とする基本設計の多くの特徴がある。

特に、この型式のブレーキ内に生じる大きな力のために
、上記のように要素間の幾多の接触面はブレーキ１０の
寿命を通して有効に作動するために適当な潤滑を必要と
する。従って、グリース継手７２はグリースまたは他の
適当な潤滑油がブレーキの寿命を通してハウジング３０
の内部に定期的に再供給することができることを保証す
るように設けられる。その上、ピストン２０はハウジン
グ３０に固定された第１の端部７４を有する取巻く可撓
性シートシール７３と、望ましくない汚染が・・ウジン
グ３０の内部に入らないことおよびハウジング内の幾多
の要素を妨害しないことを保証するようにピストン２０
の内端部６０の囲りの第２の端部７５とを有するように
設計される。

最初見ると、どのスプライン設計でも用いられているよ
うに見えるけれども、ブレーキ１０の作動を通してピス
トン２０の有効な、信頼できる運動であることを保証す
るように設けられたスプライン６４および６６の型に与
えられたある考察がある。特に、スプライン６４．６６
はスプラインの側壁間の嵌合いより主要な直径嵌合を有
する方がよい。主要な直径の嵌合いの選択はピストン２
０が動力１１１＋　４６により作用されるときピストン
２０のある制限された回転の可能性があるように見える
ゆれども、・・ウジフグ３０内を動揺しないことを保証
するように好適なブレーキ内に造られる。もしも公差が
主要直径訃よび側壁で精密に維持されたならば、周領域
において接触する結果として生じる面はハウジング３０
内のピストン２０の内端部６０の過度の複雑な設置であ
るだろう。

従って、１度設置されたならば、ピストン２０はふれが
ほとんどなくまたは全くなく軸方向へ移動するが、しか
しながらブレーキ作動中ある制限された回転について可
能性があり、期待されることが予期される。

スプライン６４はスプライン６６より十分圧長い。ぎス
トン２０の内端部６０」二のスプライン６４はピストン
２０が上記の緩やかな調整器により調整されるように摩
擦パッド２６．２８の寿命の間に生じるピストンの予期
された再位置を決めることを許すよ５にスプライン６６
より軸方向に長い。従って、今までピストン２０の内端
部６０になされた指示があったけれども、内端部６０は
ハウジング３０の内部内に部分的にのみあり、摩擦パッ
ド２６および２８が摩耗するにしたがい・・ウジフグ３
０内からさらに延びるであろう。しかしながら、好適な
ブレーキ設計の１＃Ｊ的はブレーキ１０の全長を制限す
ることであるから、このような広範囲のスプライン６４
はピストン２０の製造において問題を生じる。明らかに
、人がブレーキ１０の全長に関心がないならば、十分な
空間がスプライン６４の端部とシートシール７３の第２
の端部７５との間の十分な軸方向空間を保証するよ５に
円板１２の方のスプライン６４の終端に設けることがで
きるであろう。しかしながら、ピストン２０の全長を減
じるために、プートシール７３にできるだけ接近して延
びるスプライン６４を有することが望ましい。その結果
、ホゾ切を介してスプライン６４を設けるようないかな
る企画もシートシール７３がピストン２０を囲む領域内
に延びるスプライン６４の終端に不使用部分を追加する
ことがわかった。この問題を排除するために、好適なピ
ストン２０は最初に円板１２の方のスプライン６４の終
端の設計された位置で第１の半径方向壁７８を有する円
周溝７６と第１の半径方向壁７８から軸方向に分離され
た第２の半径方向壁８０とを備えるように形成される。

もしもそのような円周溝７６が型削りによりスプライン
６４を形成するようにさせるならば金属の逃げのための
円周領域を適当に有するので型削り工具としてスプライ
ン６４を形成する聞咎進路を完全なものにする。しかし
ながら、プートシート７３の第２の端部７５の受入れの
ために適当な溝８０を有するために、リング要素８４が
円周溝７６内に取付ゆられ、第１の半径方向壁７８に対
する第１の側面８６と、その間に円周方向溝８２を限定
するように第２の半径方向壁８０から分離する第２の側
面８８とを有する。

第６図より、好適なリング要素８４は硬い弾力性プラス
チック材料で造られ、円周方向溝７６内に設置されるま
でそれに沿って軸方向運動のためにスプライン６４を越
えてその膨張を許すように半径方向溝９２を有する。そ
の上、円周縁９４はピストン２０の作動中デートシール
７３に対する保護をさらに加えるようにスプライン６４
を越えて半径方向に延びるように寸法が決められる。勿
論、ピストン２０は摩擦パッド２６．２８の連続する摩
耗の間第２図に示すようにその位置から左に重要に延び
、プートシールγ３の広がりはスプライン６４により損
傷の見込みが増すことに注意すべきである。

ハウジング３０とピストン２０との間のデートシール７
３の取付けを完成すること舎マ、ゲートシール７３の第
１の端部７４はその内部円筒形壁１００に対する・・ウ
ジフグ３００円筒形凹部９４内に圧入された埋込まれた
金属部分９６を有する。

このように取付けられるので、プートシール７３はハウ
ジング３０内に望ましくなし・汚染の入ることを防止す
る。

しかしながら、」二記したように、ハウジング３０の内
部はブレーキの適当な作動を保証するように適当な潤滑
油を有するつもりである。その結果、グリース継手７２
で圧力のもとで潤滑油の定期的再供給は潤滑油をピスト
ン２０または・・ウジンｊ゛３０のいづれかから解放さ
れまたは追（・出すようにし、デートシール了３に潤滑
油を直接重要な圧力を加えるようにすることができるの
は関心事でちる。従って、好適なブレーキ１０シ１スプ
ライン６４．６６からデートシール７３に潤滑油力を逃
げることを防止するようにする潤滑油密封装置１０２を
有する。

好適な潤滑油密封装置１０２を有することは、−円筒形
凹部９８が半径方向に延びる環状面１０８を備えた基部
を有することである。密封リング１１０は第１にニトリ
ルゴムのような弾力性圧縮自在な材料から造られ、円筒
形凹部９８内に設置される。密封リング１１０は、第４
図より円筒形壁１００と接触するように外部円周縁１１
２を有し、内部縁１１４は受入れられるように圧縮され
た複数の歯を有し、ブレーキピストン２０の内端部６０
の外面６２の複数の軸方向に延びるスプライン６４と密
封接触する。第４図より、密封リング１１０は非圧縮状
態にあり、歯１１６の大きさはそれ故歯が受入れられる
スプライン６４の対応する寸法より大きい。

密封リング１１０はブレーキの作動を通して円筒形凹部
９８内に保持されるのを保証するように、ゲートシール
７３の金属部分９６がヒ記したように設置され、密封リ
ング１１０の引込みを防止する。密封リング１１０に剛
性を加えるように、歯１１６がブレーキの作動な通して
スプライン６４と接触のままであることを保証するよう
に、密封リング１１０はそれに剛性を加えるように環状
面１０８に対してその側面に半径方向に延びる環状金属
挿入部１１８を有し、環状面１０８を有する密封リング
の堅固な接触を保証する。

このように設置された密封リングにつイテハ、継手７２
に有する潤滑油が円板１２の方へその端部で）・ウジン
グ３０の内部から逃げることを不可能にする。しかしな
がら、潤滑油はハウジングの他端から逃げることが可能
であるから、十分な量がハウジング３０の内部に加えら
れたとき加える潤滑油は決定できるであろう。特に潤滑
油は推力ワッシャ５４によりおよびグツシュ５０の内面
に形成された複数の軸方向溝１２０を介して通ることが
できる。

好適なブレーキ１０において、このような６つの軸方向
溝１２０が設げられる。次いで潤滑油を逃すことは動力
軸４６まわりの端部シール１２２により行なわれ、ハウ
ジング３０内に動力軸の挿入から動力軸４６を保持する
ワッシャ要素５６で最後に明らかであろう。

このように記載したように、どのような型代の推力ワッ
シャも半径方向に延びる肩部分５２で動力軸４６に創ら
れた推力を適応させるために適当であると考えるであろ
う。しかしながら、好適な推力ワッシャ５４は鋼で造ら
れるが、しかし肩部分５２に近接するその表面でポリテ
トラフルオルエチレンの形を有することがわかる。

ポリテトラフルオルエチレンは高接触圧力で低摩擦係数
を有するけれども、低接触圧力で比較的高い摩擦係数を
示すことがわかった。それ故グレーキが最初に用いられ
、小さな回転のみが動力軸４６とハウジング端閉鎖部４
２との間に存在するとき、端閉鎖部４２に対する小さな
回転が期待される。もしも推力ワッシャ５４がこの方法
で回転させられるならば、端閉鎖部４２に近接する鋼の
面で鋼ののぞましくない受入れ難い摩耗が予期されるで
あろう。従って、好適な推力ワッシャ５４は、第２図お
よび第５図より、端閉鎖部４２の内面の半径方向に延び
る凹部１２６内に受入れられる据えこみ部分１２４を有
する。この方法で凹部１２６内に位置する据えこみ部分
１２４については、推力ワッシャ５４が鋼の過度の摩耗
を生じるいかなる回転も防止し、ブレーキ１０の使用を
通してその有効な作動の妨害を防止するであろう。

多くの変化が請求されたような本発明の範囲内になおあ
る限り好適なブレーキ１０についてなされることはブレ
ーキ技術における当業者にとって明白である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の幾多の特徴を有する好適なカリパープ
レーギ組立品の部分的に断面した破断正面図、第２図は
第１図に示すブレーキ組立品の内部の破断断面図、第６
図は第２図の線２−２に沿う破砕断面図、第４図は第２
図の線４−４に沿う好適なグレーキビストン密封要素の
破砕断面図、第５図は第２図の線５−５に沿う破砕断面
図である。 １０：カリパー円板ブレーキ、１２：円板、１６：車軸
、２０ニブレーキピストン、２２．２４：摩擦面、　２
３：外端部、３０：ハウジング、　４６：動力軸、 ６０：内端部、　６２：外面、 ６４．６６：スプライン、 ６８；ウオーム歯車歯、　７２ニゲリ一ス継手、７３：
可撓性プートシール、７４：第１の端部、７５：第２の
端部、　７６：円周溝、 ９６：金属部分、９８二円筒形四部、 １００：内部円筒形壁、 １０２：潤滑油密封装置、 １０８：環状面、　１１０：密封リング、１１２：外部
円周縁、１１４；内部縁、１１８：金属環状挿入部。 代理人　浅　村　皓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車軸のまわりに回転するために取付けられた円板
   と、該円板の摩擦面と整合する前記車軸に取付けられた
   プレーヤハウジングと、該ハウジング内に少なくとも部
   分的に数句げられた内端部および前記円板の前記摩擦面
   に近接する前記ハウジングの外部の外端部とを有する軸
   方向に可動なブレーキピストンとを有し、前記ノＡウジ
   ングに対する前記グレーキビストンの回転を制限するよ
   うに前記ブレーキピストンは前記ハウジングの内面の対
   応するスプラインと噛合うように前記内端部の外面のま
   わりに複数の軸方向に延びるスプラインを有し、前記ハ
   ウジングに取イミｊリーたブレーキ作動装置と、前記グ
   レーキビストンと同軸に整合する前記ハウジング内に取
   付けられ、前記ブレーキ作動装置により選択的な回転を
   可能にする動力軸とを有し、該動力軸の前記選択的な回
   転に直接対応する前記円板の前記摩擦面の方へ前記摩擦
   面から離れる前記グレーキビストンの軸方向の運動を生
   じるように前記動力軸が前記ブレーキピストンの鋪 前記内扉部の噛合う歯と係合されるウオーム歯車歯を有
   し、前記ハウジングの内部に潤滑油を供給しおよび定期
   的に再供給する装置を有する型式の改良円板ブレーキに
   おいて、前記ハウジングの前記内部から前記潤滑油の損
   失を防止するように前記ハウジングと前記ブレーキピス
   トンとの間の密封装置を有し：前記ハウジングは前記円
   板に近接して前記ハウジングの端部内に円筒形凹部を有
   し、該円筒形凹部は内部円筒形壁と半径方向に延びる環
   状面を備えた基部とを有し；前記密封装置は弾力性の圧
   縮自在な材料から作られ、前記円筒形空間内に設置され
   た密封リングを有し；該密封リングは前記円筒形空間の
   前記円筒形壁と接触する外周縁と前記グレーキビストン
   の前記内端部の前記外面のまわりに前記複数の軸方向に
   延びるスプラインを受入れるように圧縮され、前記ス′
   １°ラインと密封接触する複数の歯を備えた内部縁とを
   有し；前記円筒形空間内に前記密封装置を保持する装置
   を有することを特徴とする改良円板ブレーキ。
2. （２）　前記円筒形空間内に前記密封リングを保持する
   装置は前記グレーキビストンの前記内端部を囲み、前記
   −・ウジンデに密封して固定された第１の端部と、前記
   内端部と密封接触のために前記ブレーキピストンの前記
   内端部まわりの溝内に延びる第２の端部とを備えた可撓
   性シートシールを有し、前記デートシールの前記第１の
   端部は前記ハウジングと密封接触をするためにその前記
   円筒形壁に対する前記円筒形空間内に圧入する金属環状
   挿入部を有し、前記第１の端部は前記円筒形空間から前
   記密封リングの軸方向の引込みを防止することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の改良円板ブレーキ。
3. （３）　前記密封リングが前記密封リングに厳密に加え
   るように前記環状面に対する前記密封リングの側面に半
   径方向に延びる環状金属挿入部を有し、前記環状面と前
   記密封リングの堅実な接触を保証することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の改良円板ブレーキ。
4. （４）　前記弾力性圧縮自在の材料がニトリルザムであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の改良円
   板ブレーキ。